人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第6节 导体的电阻含答案
2019-2020人教版物理选修3-1教师文档含习题：第二章 第6节 导体的电阻 Word版含解析
第6节导体的电阻1．通过对影响导体电阻的因素的探究，理解控制变量法。
2．掌握影响导体电阻的因素及导体电阻的公式。
3．理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。
一、影响导体电阻的因素1．推测：移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的□01长度有关；同样是220 V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟□02横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的□03材料有关。
2．探究方案(1)实验探究影响导体电阻的因素时，应用的探究方法是：□04控制变量法。
由实验探究得到：导体的电阻与长度、横截面积和□05材料有关。
(2)根据串、并联电路中的电阻关系通过逻辑推理可以探究导体的电阻与导体的□06长度、□07横截面积的关系。
二、导体的电阻1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关，写成公式是R＝□01ρl S，ρ为导体材料的□02电阻率。
2．电阻率(1)□03导电性能的物理量。
(2)□04材料有关。
(1)导体越长、横截面积越大，其电阻一定越大。
()(2)任何导电材料的电阻率都随温度的升高而增大。
()(3)电阻率小说明材料导电性能强，所以电阻也小。
()(4)电阻率与导体的长度和横截面积有关。
()提示：(1)×(2)×(3)×(4)×课堂任务影响导体电阻的因素仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
a、b、c是同种材料制成的导体，d导体与a、b粗细相同，但b比a长；a、c长度相同，但c比a粗；a、d长度和粗细都相同，但d与a材料不同。
活动1：图中a、b、c、d通过什么来定量比较电阻大小？提示：a、b、c、d是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，所以通过电压表的示数之比就可以知道电阻的大小之比。
活动2：实验探究导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定量关系时，如何测量电阻丝的横截面积、长度、电阻？提示：(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
人教版高中物理选修3-1第二章2-6-导体的电阻(教案)
第二章恒定电流2.6 导体的电阻【教学目标】1、理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
重点：电阻定律进行有关的分析和计算难点：理解电阻定律和电阻率【自主预习】1、定性研究影响导体电阻的因素移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的有关，同是220的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟有关，电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的有关。
2、定量研究影响导体电阻的因素实验的结论在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成，在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成。
3、电阻定律内容同种材料的导体，其电阻R与成正比，与它的成反比；导体的电阻与构成的材料。
4. 电阻定律关系式 R= 。
式中ρ是，与导体的有关，是表征的一个重要的物理量。
在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻。
ρ叫做这种材料的。
5、电阻率的大小有关因素纯净金属的电阻率，合金的电阻率。
连接电路的导线一般用电阻率较小的或来制作，必要时可在导线上。
各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而，利用此性质可以制作，精密的电阻温度计是用做成的。
有些合金如和，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。
【典型例题】一、电阻定律的应用【例1】如图2－6－4所示，一段粗细均匀的导线长1 200 m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A，则剪去的BC段多长？二、电阻和电阻率的理解【例2】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度三、电阻定律的实验考查【例3】．如图7所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为____________，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝____________.【课后练习】1.关于电阻率，下列说法正确的是( )A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率一般随温度升高而增大C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻2．有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为L1∶L2＝1∶5，横截面积之比为S1∶S2＝2∶3，电阻之比为R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( ) A．2∶3 B．4∶3 C．3∶4 D．8∶33．如图2－6－5所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分别接入电路时，RⅠⅡ∶RⅢⅣ是( )A．L1∶L2 B．L2∶L1C．L21∶L22 D．L22∶L214.如图2所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A．a和b B．a和cC．b和c D．b和d5．下列说法正确的是( )A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零B．金属电阻率随温度的升高而增大C．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率不随温度的变化而变化D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大6.一同学将变阻器与一个6 V的电源、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图4的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡7．白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的8.图5是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是( )A ．AB 间不接负载时输出电压U AB ＝U2B ．当AB 间接上负载R 时，输出电压UAB <U2C ．负载电阻R 越大，U AB 越接近U2D ．接上负载后要使U AB ＝U2，则滑片P 应向下移动9.如图6所示，表示用不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下测得电流的图象，试根据图象分析：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的I －U 线这时符合下列哪种情况( )10、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？11. 10．某电路需要20 A 的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝，他们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中，说明其理由．答案：例1.答案200 m解析设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2，根据欧姆定律：U ＝I 1R 1＝I 2R 2，则R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝56.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长：l 2＝R 2R 1l 1＝56×1 200 m ＝1 000 m ．由此可知，剪去的导线BC 段的长度为：l x ＝l 1－l 2＝200 m.例2. 答案D解析导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A 、B 、C 错，电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对.例3. 答案U I U πDdIL解析第一问求电阻，可直接应用欧姆定律求得；解第二问必须应用到电阻定律R ＝ρlS ，怎样确定l 与S 是解题的关键．试想将膜层展开，如右图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长2π2D×厚度d ，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出ρ. 由欧姆定律可得R=UI由电阻定律R=ρlS可得R=ρd D L∙22π=Dd L πρ 则U I =Dd L πρ，得ρ=U πDd IL . 课后练习：1. 答案BCD解析电阻率越大的材料导电性能越差，A 错；金属的电阻率一般随温度升高而增大，B 对；温度降到临界温度时，导体的电阻消失，导体成为超导体，C 对；标准电阻要求阻值稳定，D 对．2. 答案B3. 答案D解析令电阻板厚为d ，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的长为L 2，横截面积为L 1d ，根据电阻定律R ⅠⅡ＝ρl S ＝ρL 2L 1d .同理，R ⅢⅣ＝ρL 1L 2d，所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ＝L 22∶L 21.4．答案 CD解析 向c 移动，电流减小则电阻增大，可以接b 和c 或b 和d ，本质相同 5. 答案 AB解析 超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A 正确，C 中材料只是电阻率变化不明显．而半导体电阻率应随温度升高而减小．6. 答案 B7.答案 AD解析 随着电压U 的增大，由I ＝UR 知，电流将逐渐变大，A 选项正确．随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻率随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．根据欧姆定律I ＝UR ，在I —U 图线中，由于R 在增大，斜率K=R1减小．其I —U 图线如右图所示．由图线可知，每增加1 V 的电压引起的电流变化量是减小的．8. 答案 ABC解析 设AB 间电阻为R ，变阻器总电阻为R 0，当把变阻器的滑片放在变阻器中间时，如果A 、B 间未接负载则U AB ＝R 0/2R 0·U＝U 2，故选项A 正确；如果A 、B 间接上负载R ，则U AB ＝R 并R 总·U，其中R 并＝R·R 02R ＋R 02，R 总＝R 02＋R 并，故U AB <U2，故选项B 正确；当R 越大，取极限R→∞，则AB 间相当于断路．U AB ＝U 2，故R 越大，U AB 越接近U 2，选项C 正确；接上负载后，要使U AB ＝U2，则AB 间的总电阻R PC ·RR PC ＋R应等于R PD ，故滑片P 应向上移动． 9.答案 D解析 长度不变，增加横截面积，电阻减小． 10. 答案2Ω 10Ω 11. 答案 不能，理由见解析解析 这两段等长的保险丝横截面积之比： S 1∶S 2＝1∶4由电阻定律R＝ρlS得电阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍，而额定电流只是第1根的3倍．即当I1＝5 A时，I2＝20 A(已烧断)当I2＝15 A时，I1＝154A安全允许的最大电流是15 A＋154A＝18.75 A<20 A，所以不能这样使用．。
高中物理选修3-1导学案第二章 6 导体的电阻
6 导体的电阻[学习目标] 1.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，知道导体电阻与哪些因素有关.2.掌握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念及决定因素．一、影响导体电阻的因素1．导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同是220 V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟它的横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关．2．探究思路：为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们保持三个因素中的两个不变，看电阻和另一个的关系，即用控制变量法进行实验探究． 3．探究方案：(1)实验探究；(2)逻辑推理探究． 二、导体的电阻 1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρlS ，式中ρ是比例系数，ρ叫做这种材料的电阻率．2．电阻率(1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．(2)单位是欧姆·米，符号为Ω·m .(3)影响电阻率的两个因素是材料和温度． [即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)由R ＝UI 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比．(×)(2)由R ＝ρlS 知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．(×)(3)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的13.(×)(4)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．(√) 2．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________．答案4R一、电阻定律[导学探究]探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)探究方案一实验探究法如图1所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体．导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同．图1如下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系.三个因素及电压不同导体长度横截面积材料电压a l S 铁Ub 2l S 铁2Uc l 2S 铁U 2d l S 镍铜合金5U①四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？②对比导体a和b说明什么？③对比导体a和c说明什么？④对比导体a和d说明什么？答案①正比②导体电阻和长度成正比③导体电阻和横截面积成反比④导体电阻和材料有关(2)探究方案二逻辑推理法①分析导体的电阻与它的长度的关系一条长度为l，电阻为R的导体，可以看成是由n段长度均为l1、电阻均为R1的导体串联而成．l 与l 1的数量关系为ll 1＝n ，由串联电路的性质知R 与R 1的数量关系是什么？你有什么发现？②研究导体的电阻与它的横截面积的关系有n 条导体，它们的长度相同，横截面积均为S 1，电阻均为R 1.把它们紧紧地束在一起，组成一横截面积为S 、电阻为R 的导体．S 与S 1的数量关系为SS 1＝n ，由并联电路的性质知R与R 1的数量关系是什么？你有什么发现？答案 ①R R 1＝n ，R R 1＝ll 1，即导体的电阻与长度成正比．②R 1R ＝n ，R 1R ＝SS 1，即导体的电阻与横截面积成反比． [知识深化]1．电阻定律表达式R ＝ρlS中各符号的含义(1)ρ表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的导电性能，ρ越大，说明导电性能越差；ρ越小，说明导电性能越好． (2)l 表示沿电流方向导体的长度．(3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积． 2．R ＝U I 与R ＝ρlS的区别与联系两个公式区别与联系R ＝UIR ＝ρl S区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R ＝ρl S 是对R ＝UI 的进一步说明，即导体的电阻与U 和I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积例1 如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 间加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，电解液的电阻率ρ是多少？图2答案 40 Ω·m解析 由题图乙可求得U ＝10 V 时，电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω由题图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m ，横截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2，结合电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m ＝40 Ω·m.针对训练1 如图3所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab ＝2bc .当将A 与B 接入电路或将C 与D 接入电路中时电阻之比R AB ∶R CD 为( )图3A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1答案 D解析 设沿AB 方向横截面积为S 1，沿CD 方向的横截面积为S 2，则有S 1S 2＝l bc l ab ＝12，A 、B 接入电路时电阻为R AB ，C 、D 接入电路时电阻为R CD ，则有R ABR CD ＝ρl ab S 1ρl bc S 2＝l ab l bc ·S 2S 1＝41，D 选项正确．二、电阻和电阻率的比较[导学探究] (1)导体的电阻率的大小与什么因素有关？(2)电阻率大，导体的电阻一定大吗？导体的电阻大，电阻率一定大吗？ 答案 (1)电阻率与导体的材料、温度有关．(2)导体的电阻率大，导体的电阻不一定大，由R ＝ρlS 知，导体的电阻还与导体沿电流方向的长度和垂直电流方向的横截面积有关；导体的电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的电阻无关，所以电阻大，电阻率不一定大．[知识深化]1．电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．2．电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计．(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻．(3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻． 3．电阻和电阻率的比较物理量比较项 电阻R电阻率ρ物理意义反映导体对电流的阻碍作用大小，R 大，阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差决定因素 由材料、温度、长度和横截面积决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位 欧姆(Ω)欧姆·米(Ω·m )联系ρ大，R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R 大，ρ不一定大，导电性能不一定差例2 (多选)下列说法中正确的是( )A ．据R ＝UI 可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B ．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变C ．据ρ＝RSl 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关 答案 BD解析 R ＝UI 是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U 、I 无关．当导体两端电压U 加倍时，导体内的电流I 也加倍，但比值R 仍不变，故A 错误，B 正确；由电阻定律R＝ρlS可知，导体电阻决定于ρ、l、S，与ρ、l成正比，与S成反比，但ρ由材料、温度决定，与l、S、R无关，故C错误，D正确．针对训练2(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是()A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．金属的电阻率随温度的升高而增大C．银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍答案BC解析电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，故A 错误，C正确.1．(对电阻率的理解)(多选)关于电阻率的说法中正确的是()A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定很大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻答案BD解析电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错误，B正确；由R＝ρlS知，ρ大R不一定大，故C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D正确．2．(电阻定律的理解与应用)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为l1∶l2＝2∶3，则它们的电阻之比R1∶R2为()A．2∶3 B．4∶9 C．9∶4 D．3∶2答案 B解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比l 1∶l 2＝2∶3，故横截面积之比S 1∶S 2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为R 1R 2＝ρl 1S 1ρl 2S 2＝l 1l 2·S 2S 1＝23×23＝49，故B 正确．3. (电阻定律的理解和应用)如图4所示，a 、b 、c 为同一种材料做成的电阻，b 与a 的长度相等但横截面积是a 的两倍；c 与a 的横截面积相等但长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是( )图4A ．V 1的示数是V 2的2倍B ．V 1的示数是V 3的2倍C ．V 2的示数是V 1的2倍D ．V 2的示数是V 3的2倍 答案 A解析 由题意可知：L c ＝2L a ＝2L b ，S b ＝2S a ＝2S c ；设b 的电阻R b ＝R ，由电阻定律R ＝ρlS 得：R a ＝2R b ＝2R ，R c ＝2R a ＝4R ，R c ∶R a ∶R b ＝4∶2∶1.由题图电路图可知，a 、b 、c 三个电阻串联，通过它们的电流相等，由U ＝IR 得：U c ∶U a ∶U b ＝4∶2∶1，V 1的示数是V 2的2倍，故A 正确，C 错误；V 3的示数是V 1的2倍，故B 错误；V 3的示数是V 2的4倍，故D 错误． 4．(电阻定律的理解与应用)如图5所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d .管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I .则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？图5答案U I U πDdIL解析 由欧姆定律可得，金属膜的电阻R ＝UI ，沿着L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长与厚度d 的乘积．由电阻定律R ＝ρl S 可得：R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd ，解得：ρ＝U πDdIL.一、选择题考点一 对电阻率的理解1．下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )A ．把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B ．由ρ＝RSl 可知，ρ与R 、S 成正比，与l 成反比C ．所有材料的电阻率都随温度的升高而增大D ．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 答案 D解析 导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A 、B 、C 错误；若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，则说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，选项D 正确．2．(多选)下列说法正确的是( )A ．把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍，电阻相应增大为原来的16倍B ．导体中的电流越大，导体的电阻越小C ．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大D ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻 答案 AD解析 拉伸的过程中体积不变，故长度增加为原来的4倍，横截面积变为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增大为原来的16倍，A 正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关，B 错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，C 错误；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作标准电阻，D 正确．3．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A．大于121 ΩB．小于121 ΩC．等于121 ΩD．无法判断答案 B解析由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B.4．(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图1所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则()图1A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化答案CD解析金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，故C、D正确，A、B错误．考点二对电阻定律的理解与应用5．(多选)如图2所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是()图2A．R1中的电流小于R2中的电流B．R1中的电流等于R2中的电流C ．R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率D ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率 答案 BD6．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40 cm 时测得电阻为R .若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)．则盐水柱电阻变为( ) A.45R B.54R C.1625R D.2516R 答案 D解析 由于总体积不变，设40 cm 长时盐水柱的横截面积为S .所以长度变为50 cm 后，横截面积变为45S ，由电阻定律知，R ＝ρ40S ，R ′＝ρ5045S ，联立两式得R ′＝2516R ，选项D 正确．7．(多选)额定电压为U 0的电灯，其均匀灯丝常温下的电阻为R ，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将灯丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为100R B ．常温下，若将灯丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给灯丝加上从0到U 0逐渐增大的电压，其UI 比值不变D ．将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0 答案 AB解析 将灯丝均匀拉长为原来的10倍，灯丝的横截面积变为原来的110，由电阻定律R ＝ρlS 得电阻变为原来的100倍，A 对．将灯丝从中点对折起来，相当于灯丝长度变为原来的12，横截面积变为原来的2倍，故电阻变为原来的14，B 对．加在灯丝上的电压增大时，灯丝的温度升高，电阻率变大，电阻变大，由R ＝U I 知，UI 比值变大，C 错．由超导知识知，温度下降到某一值时，该温度不是绝对零度，灯丝的电阻就会变为0，D 错．8.有些材料沿不同方向物理性质不同，我们称之为各向异性．如图3所示，长方体材料长、宽、高分别为a 、b 、c ，由于其电阻率各向异性，将其左右两侧接入电源时回路中的电流，与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为( )图3 A.ac b 2 B.a 2bcC.c 2a 2D.a 2b2 答案 C解析 电流相等，则说明两种接法中电阻相等，根据电阻定律可得ρ1·a bc ＝ρ2·c ab， 故可得ρ1ρ2＝cab a bc＝c ab ·bc a ＝c 2a2，C 正确．9. (多选)两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时，其电势的变化如图4所示，下列说法正确的是( )图4A ．A 和B 导线两端的电压之比为3∶2B ．A 和B 导线两端的电压之比为1∶2C ．A 和B 导线的横截面积之比为2∶3D ．A 和B 导线的横截面积之比为1∶3答案 AD10.在如图5所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则各点电势U 随x 变化的图线应为( )图5答案 A解析 由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝E Lx ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比，A 项正确． 二、非选择题11．(电阻定律的理解与应用)给装在均匀玻璃管内的水银柱加一电压，使通过水银柱的电流为0.1 A ，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？答案 1.6 A解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2，对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2，S 1、S 2，由电阻定律得R 1＝ρl 1S 1，R 2＝ρl 2S 2. 在两种情况下水银的体积相同，所以有l 1S 1＝l 2S 2.又因为S 1＝πr 2，S 2＝π(2r )2，所以S 2＝4S 1，l 1＝4l 2，代入公式R ＝ρl S得 R 1＝16R 2由欧姆定律得U ＝R 1I 1＝R 2I 2所以I 2＝16I 1＝1.6 A.12. (电阻定律的理解与应用)工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图6所示，A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正方形铂片，间距为d ＝1 cm ，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上U ＝6 V 的电压时，测出电流I ＝1 μA ，则这种液体的电阻率为多少？图6答案 6×104 Ω·m解析 R ＝U I ＝610－6Ω＝6×106 Ω 由题意知：l ＝d ＝10－2 m ，S ＝10－4 m 2由电阻定律R ＝ρl S得ρ＝RS l ＝6×106×10－410－2 Ω·m ＝6×104 Ω·m.。
高二物理新人教版选修3-1学业分层测评：第2章 6 导体的电阻【含解析】
学业分层测评(十五) (建议用时：45分钟)1．如图2610所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )图2610A ．a 代表的电阻丝较粗B ．b 代表的电阻丝较粗C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比【解析】 图线的斜率表示电阻的倒数，图线a 的斜率小于b 的斜率，所以a 的电阻大于b 的电阻，根据电阻定律R ＝ρLS知，长度相同，材料相同，知a 的横截面积小，b 的横截面积大，故A 、C 错误，B 正确．电阻的大小与电压、电流无关，故D 错误．【答案】 B2．关于金属的电阻率，下列说法正确的是( )A ．纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B ．纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C ．合金的电阻率随温度的升高而减小D ．电阻率的大小只随温度的变化而变化，与材料无关【解析】 由不同种类金属的电阻特点知A 对．纯金属的电阻率随温度的升高而增大．而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B 、C 错．电阻率除与温度有关外，还与材料有关，D 错．【答案】 A3．(多选)额定电压为U 0的电灯，其均匀灯丝常温下的电阻为R ，下列说法中正确的是( )A ．常温下，若将灯丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为100RB ．常温下，若将灯丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给灯丝加上从0到U 0逐渐增大的电压，其U I比值不变 D ．将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0【解析】 若灯丝拉长为原来的10倍时，截面积减小为原来的110，则由R ＝ρlS 可得，电阻变为原来的100倍，A 正确；灯丝对折，长度减半，截面积增大为原来的2倍，则电阻变为原来的14，B 正确；给灯丝加上从0到U 0的逐渐增大的电压时，其电阻也逐渐增大，C错误；根据超导原理可知，将灯丝降低到接近绝对零度时，其电阻值就会突变为零，D 项错误．【答案】 AB4．有一根粗细均匀的电阻丝，当两端加上2 V 电压时通过其中的电流为4 A ，现将电阻丝均匀地拉长，然后两端加上2 V 电压，这时通过它的电流变为0.25 A ．由此可知，这根电阻丝被均匀地拉长为原长的( )A ．2倍B ．4倍C ．8倍D ．16倍【解析】 电阻丝拉长前的电阻：R 1＝U 1I 1＝12 Ω电阻丝拉长后的电阻：R 2＝U 2I 2＝20.25Ω＝8 Ω.根据R ＝ρl S ，体积不变V ＝LS 可得：R ＝ρl 2V，可见当电阻丝阻值变为原来的16倍时，其长度变为原来的4倍，B 正确．【答案】 B5．用伏安法测定值电阻R 0的电路如图2611所示，如果用甲图接法测得电阻值为R 1，用乙图接法测得电阻值为R 2，则下列结论正确的是( )图2611A ．R 1>R 0>R 2B ．R 1<R 0<R 2C ．R 1<R 0，R 0>R 2D ．R 1>R 0，R 0<R 2【解析】 甲图接法电压表示数大于R 0两端电压，R 1＝U 1I >R 0＝U I；乙图接法电流表示数大于通过R 0的电流，R 2＝U I 2<R 0＝U I，所以R 1>R 0>R 2，A 正确．【答案】 A6．一只“220 V 100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( )A ．小于484 ΩB ．大于484 ΩC ．等于484 ΩD ．无法确定【解析】 灯泡工作时的电阻为高温状态的电阻，不工作时为常温下的电阻，根据金属材料的电阻率随温度的升高而增大可知，A 正确．【答案】 A7．如图2612所示，厚度为d ，且厚薄均匀的矩形金属片，边长ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm 当A 与B 间接入的电压为U 时，电流为1 A ，若C 与D 间接入的电压为U 时，其电流为( )图2612A ．4 AB ．2 AC ．0.5 AD ．0.25 A【解析】 当AB 接入电源U 时，电阻R 1＝ρLS＝ρL ab L bc d ，当CD 接入电源U 时，R 2＝ρL S ＝ρL bc L ab d ，得R 1R 2＝L 2ab L 2bc ＝41.根据欧姆定律得，I 1I 2＝R 2R 1＝14，所以I 2＝4I 1＝4 A ．故A 正确，B 、C 、D 错误． 【答案】 A8.为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图2613所示，A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d ＝1 cm ，把它浸没在待测的液体中．若通过两根引线加在两铂片上的电压U ＝6 V ，测得电流I ＝1 μA ，求这种液体的电阻率是多少？图2613【解析】 由电阻定律R ＝ρl S 知，欲求ρ须知R 、S 、l .R 可由定义R ＝U I求得，S 、l 已知，故可求得ρ.R ＝U I ＝61×10－6 Ω＝6×106 Ω ρ＝RS d ＝6×106×1×10－41×10－2Ω·m ＝6×104Ω·m. 【答案】 6×104Ω·m9．如图2614是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )图2614A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小【解析】 若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A 错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B 错误；由Q ＝I 2Rt 可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C 正确；由P ＝I 2R 可知D 错误．【答案】 C10．(多选)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是( )A ．连接电路用的导线一般不用合金来制作B ．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C ．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D ．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作【解析】电路中导线输送电能，但由于导线本身有电阻，所以导线也要消耗电能，并转化为热量，导线电阻越小，在其他条件一定的情况下，损耗的电能也越小，故应选择电阻率小的材料，由提供的信息纯金属较合适；电炉等电热器是利用电流的热效应工作，流过电热器的电流与导线上的电流相等，但电热器却能明显发热，说明其电阻大，选择电阻率大的合金丝较合适；电阻温度计是利用材料的电阻率随温度有明显变化的原理工作的，电阻率几乎不受温度影响的显然不能成为电阻温度计的材料．综上所述，正确的判断应为A、B.【答案】AB11．在“测定金属的电阻率”的实验中，甲乙图2615(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图2615甲所示，则该金属丝的直径为________________mm.(2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时的读数如图乙所示，则电压表的读数为________V ，电流表的读数为__________________A.(3)用米尺测量金属丝的长度L＝0.810 m．利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为________Ω·m(保留二位有效数字)．【解析】(1)螺旋测微器的读数为d＝2.5 mm＋43.5×0.01 mm＝2.935 mm.(2)因电压表的每小格读数为0.1 V，所以应估读到0.01 V，所以电压表的读数为U＝2.60 V；同理，电流表的每小格读数为0.02 A，应估读到0.01 A，所以电流表的读数为I ＝0.52 A.(3)根据R＝ρLS得：ρ＝RSL＝R·d22πL带入数据得：ρ＝4.2×10－5Ω·m.【答案】(1)2.935(2)2.60 0.52(3)4.2×10－5Ω·m12．小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图2616所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．图2616实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________．A．量程0～100 mA，内阻约2 ΩB．量程0～0.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是________．①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表：由图线求得R随t的变化关系为R＝_______________________________ Ω.【解析】(1)电路中电源电动势为1.5 V，金属电阻的阻值约为10 Ω，滑动变阻器电阻最大为10 Ω，电流在0.075～0.15 A，则电流一般在0.1 A以内调整，为使电流读数更准确，应选用量程0～100 mA的电流表．(2)调节电阻箱阻值时，为了避免有其他电路发生短路而烧毁器材，电阻箱应先调至较大电阻，然后依次从电阻较小的挡位开始减小．(3)Rt图象如图所示，可得R随t的变化规律是R＝0.04 t＋8.8 Ω.【答案】(1)A (2)①②③(或①③②)(3)如图所示0．04 t＋8.8(0.04 t＋8.6～0.04 t＋9.0都算对)。
2020-2021学年高中物理人教版选修3-1学案：2.6 导体的电阻 Word版含解析
6导体的电阻
一、影响导体电阻的因素(温度不变)
1．导体电阻与它的长度的关系：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻跟长度成正比．
2．导体电阻与它的横截面积的关系：在材料、长度相同的条件下，导体的电阻跟横截面积成反比．
3．导体的电阻跟材料的关系：在长度、横截面积相同的条件下，材料不同则导体的电阻不同．
如何用毫米刻度尺比较准确地测出电阻丝的直径？
提示：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以匝数，得到电阻丝的直径．
二、电阻定律
1．内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成导体的材料有关．
2．公式：R＝ρ
l
S.
3．符号意义：l表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能．
4．单位：电阻的单位为Ω，其关系为：1 kΩ＝103Ω，1 MΩ＝106Ω.
你能否依据电阻定律说明：几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻并联，总电阻变小？
提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积．
三、电阻率
1．意义：反映材料导电性能的物理量．
2．公式：ρ＝
RS
l.
3．单位：欧姆·米，符号Ω·m.
4．决定因素：电阻率与温度和材料有关．
5．变化规律：金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大，但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小，并且变化也不是线性的．
由ρ＝
RS
l得出，电阻率ρ与导体的电阻R成正比，与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比，对吗？
提示：不对．。
高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流6.导体的电阻含答案解析
高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流6.导体的电阻学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。
那么，输电线的横截面积的最小值为（）A．LRρB．2LIUρC．UI LρD．2ULIρ2．关于电阻率，以下说法中正确的是（）A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B．纯金属的电阻率随着温度的升高而减小C．超导体的电阻率为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用D．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关3．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A．9 ΩB．8 ΩC．27 ΩD．3 Ω4．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 Ω，则导线原来的电阻值为（）A．128 ΩB．32 ΩC．4 ΩD．2 Ω5．如图所示为一测量电解液电阻率的长方体容器（左右两侧是金属板，其他侧面是绝缘玻璃），P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0．2 m，c＝0．1 m，当里面注满某电解液，在P、Q两端加上电压U＝10 V时电流I＝5 A，则电解液的电阻率ρ是（）A．0．04 Ω·m B．2 Ω·m C．20 Ω·m D．40 Ω·m6．下列说法正确的是()A．据R＝UI可知，若电阻两端的电压加倍，则导体的电阻也变为原来的2倍B．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及所加电压改变时导体的电阻不变C．据ρ＝RSl可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R有关7．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则（）A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系二、多选题8．在“探究电阻与长度、横截面积关系”的实验中，以下操作中错误的是（）A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．将金属丝密绕在铅笔上，测出宽度，除以圈数得到金属丝直径C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变三、实验题9．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为____mm（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻R x．实验所用器材为：电池阻（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的______图（选填“甲”或“乙”）．（3）如图所示是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_________，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线___________，由图线得到金属丝的阻值R x=_______Ω（保留两位有效数字）．（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________（填选项前的符号）．A．1×210-Ω·m10-Ω·m B．1×3C．1×610-Ω·m10-Ω·m D．1×8（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_______（有多个正确选项）．A．用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差D．用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差四、填空题10．把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n等于___________．五、解答题11．如图所示，A、B两地相距40 km，从A到B两条输电线的总电阻为800 Ω．若A、B之间的某处E两条线路发生短路．为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA．求短路处距A的距离．12．一根长为L=3．2 m、横截面积S=1．6×10﹣3 m2的铜棒，两端加电压U=7．0×10﹣2 V。
物理人教选修3-1课后训练： 2-6导体的电阻 含解析 精品
课后训练1．关于导体和绝缘体，下列说法中正确的是（）。
A．超导体对电流的阻碍作用等于零B．自由电子在导体中定向移动时仍受阻碍C．绝缘体接在电路中仍有极微小的电流通过D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体2．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。
那么，输电线的横截面积的最小值是（）。
A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/ρLI D．2UL/Iρ3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。
由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。
那么熔丝熔断的可能性较大的是（）。
A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方4．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m。
某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（）。
A．0.31 μA B．0.62 μA C．0.15 μA D．0.43 μA5．小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光。
按如图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将（）。
A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡6．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为______。
7．如图所示，一块均匀的半圆形电阻合金薄片，先将它按图甲的方式接在电极A、B 之间，测得它的电阻为R，然后再按图乙的方式接在电极C、D之间，此时P的电阻值为______。
8．某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与横截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示。
高中物理选修3-1学案3：2.6导体的电阻
2.6导体的电阻重点突破一、影响导体电阻的因素1.探究导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同样是220 V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关.2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一 控制变量法如图所示，a 、b 、c 、d 是四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素，即b 、c 、d 跟a 相比，分别只有一个因素不同：b 与a 长度不同；c 与a 横截面积不同；d 与a 材料不同.图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量a 、b 、c 、d 两端的电压，就能知道它们的电阻之比.探究方案二 逻辑推理法(1)分析导体电阻与它的长度的关系一条长度为l 、电阻为R 的导体，可以看成是由n 段长度同为l 1、电阻同为R 1的导体串联而成.因l ＝nl 1，R ＝nR 1，所以R R 1＝l l 1. (2)研究导体电阻与它的横截面积的关系有n 条导体，它们的长度相同，材料相同，横截面积同为S 1，电阻同为R 1.把它们紧紧地束在一起，组成一根横截面积为S 、电阻为R 的导体.则R ＝R 1n ，S ＝nS 1，所以R R 1＝S 1S. 二、导体的电阻1.同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关，这就是电阻定律，写成公式则是R ＝ρl S，式中ρ是比例系数. 2.电阻率：R ＝ρl S，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量.在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻越大.ρ叫做这种材料的电阻率.纯净金属的电阻率较小，且随温度的升高而增大；合金的电阻率较大，一般不随温度的变化而变化.达标检测1.在“测定金属丝电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A.金属丝直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.金属丝长度l的测量2.在测金属丝的电阻率的实验中,下列说法中错误的是()A.用伏安法测电阻时,可采用电流表外接法B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值C.应选用毫米刻度尺测金属丝的长度三次,然后求出平均长度lD.实验中电流不能太大,以免电阻率发生变化3.利用米尺和如图(甲)所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实物电路图,要求尽量避免交叉,电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V,滑动变阻器的阻值为0～20 Ω).(2)实验时用米尺测量金属丝的长度示数如图(乙)所示,电流表、电压表的读数如图(丙)所示.由图可以读出金属丝两端的电压U=,流过金属丝的电流I=,金属丝的长度l=.4.在“测定某电阻丝的电阻率”实验中(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图所示,则电阻丝的直径是mm.(2)若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值,两表的示数分别为U,I,测得电阻丝的直径为d,用刻度尺量得其长度为L,则该电阻丝的电阻率ρ=.(3)由于无法估计该电阻丝的电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0 V,3.0 mA,用(b)图测得的数据是2.9 V,4.0 mA,由此可知,用图测得R x的误差较小.5. 图(甲)是测量电阻R x的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.(1)根据原理图连接图(乙)的实物图.(2)断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=V/cm.记录此时电流表A1的示数.(3)保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤(2)记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(丙)中标出,写出R x与L,I,u的关系式R x=;根据图(丙)用作图法算出R x=Ω.[答案]1. A[解析]:直径d、电压U、电流I和长度l四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,这是由于计算式中直径为平方形式.2. C[解析]:测量的应是接入电路中的金属丝的有效长度.故选项C错误.3.[解析]: (1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多,因此采用电流表外接法;由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小,因此采用限流式接法;为了保证滑动变阻器起限流作用,滑动变阻器应该连接“A(B),C”或“A(B),D”几个接线柱;由题知电流表应该连接“0.6”接线柱和“-”接线柱,电压表应该连接“3”接线柱和“-”接线柱,具体连线如图所示.(2)由题图(丙)可以看出:电压表选用的量程是0～3 V,所以读数是2.20 V;电流表选用的量程是0～0.6 A,所以读数是0.44 A;米尺的读数是45.0 cm-10.0 cm=35.0 cm.[答案]:(1)图见[解析](2)2.20 V0.44 A35.0 cm4.[解析]:(1)螺旋测微器的读数为d=0 mm+35.0×0.01 mm=0.350 mm.(2)根据电阻公式可得R=ρ=ρ,根据欧姆定律可得R=,联立两式可得ρ=.(3)因为==,==,所以>,电流变化量大,电压表分流对实验的影响大,因此电流表应采用内接法,即应采用图(a)所示实验电路进行实验.[答案]:0.350(a)5. [答案]:(1) (2)0.1(3)6。
人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第6节 导体的电阻 含答案
第6节导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R＝ρlS是电阻的决定式，公式R＝UI是电阻的定义式。
一、实验探究：影响导体电阻的因素1．与导体电阻有关因素的测量方法(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝UI计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S 。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律1．内容同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2．公式R ＝ρl S。
3．符号意义l 表示导体沿电流方向的长度，S 表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。
4．材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。
(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。
1．自主思考——判一判(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。
(×)(2)一根阻值为R 的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R 。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻
人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比A.由R=ρlS可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B.由R=UIC.将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.电阻率往往随温度的变化而变化2. 下面关于螺旋测微器读数正确的是（）A.甲图中的读数为3.40mmB.甲图中的读数为3.400mmC.乙图中的读数为1.032mmD.乙图中的读数为1.532mm3. R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是（）A.R1=R2B.R1>R2C.U1<U2D.U1=U2二、选择题．对于温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率根据电阻定律，电阻率ρ=R⋅SL（）A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身特性决定用游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标卡尺的示数如图所示，下列读数中正确的是（）A.3.90cmB.31.0mmC.30mmD.30.0mm一同学将变阻器与一只“6V、6∼8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按如图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将（）A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.R=ρlS是电阻的定义式B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的长度决定，与温度有关C.各种材料的电阻率都随温度升高而增大D.电阻率ρ很大的导体，电阻可以很小如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为（）A.c2Ra2B.c2RabC.a2RbcD.R如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc．当将A与B接入电压U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为（）A.4IB.2IC.12I D.14I欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（）A. B.C. D.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比R AB:R CD为（）A.1:4B.1:2C.2:1D.4:1在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为（）A. B.C. D.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω⋅m．某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（）A.0.31μAB.0.62μAC.0.15μAD.0.43μA某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律．她拿了一根有弹性的细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用铁棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．她量得盐水柱的长度是20cm，并测出此时盐水柱的电阻等于R．然后，她握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱长度变为40cm．如果溶液的电阻也遵从电阻定律，此时盐水柱的电阻值应为（）A.RB.12R C.2R D.4R两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（）A.2:3B.1:3C.1:2D.3:1某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为（）A.R=ρ(b+a)2πab B.R=ρ(b−a)2πabC.R=ρab2π(b−a)D.R=ρab2π(b+a)三、实验题在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：R x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均选填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm．（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最________（选填“大”或“小”）处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；②将电阻箱R2的阻值调至最________（选填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω．（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω．四、解答题一根长为l=3.0m、横截面积为S=1.5×10−3m2的铁棒，两端加电压U=8.0×10−2V．（铁的电阻率ρ=1.0×10−7Ω⋅m）求：（1）通过铁棒的电流．（2）铁棒内的电场强度．测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距为d=1cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U=6V时，测出电流I=1μA，则（1）这种液体的电阻为多少？（2）这种液体的电阻率是多少？材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1−αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0∘C时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常数．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正、负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0∘C时，铜的电阻率为1.7×10−8Ω⋅m，碳的电阻率为3.5×10−8Ω⋅m；在0∘C附近，铜的电阻温度系数为3.9×10−3∘C−1，碳的电阻温度系数为−5.0×10−4∘C−1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长10m的导体，要求其电阻在0∘C附近不随温度变化，求所需碳棒的长度．（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1.【答案】A,D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：ABC项，导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化．导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B、C错误；D项，电阻率反映材料导电性能的强弱，电阻率常随温度的变化而变化，D正确．故选AD．2.【答案】B,D【考点】螺旋测微器【解析】此题暂无解析【解答】解：AB项，甲图螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400m，所以最终读数为3mm+0.400mm=3.400mm，所以A错误，B正确；CD项，乙图螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为3.2×0.01mm=0.032mm，所以最终读数为1.5mm+0.032mm=1.532mm，所以C错误，D正确．故选BD．3.【答案】A,D【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设正方形的边长为a，则导体的电阻R=ρLS =ρaad=ρd，由两导体的ρ与d相同，得两导体电阻相等，即R1=R2，故A正确，B错误；导体接入电路中，电压表示数U=IR=Er+RR，由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R 相同，则电压表示数U相同，即U1=U2，故C错误，D正确．故选AD．二、选择题【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：导线的电阻率与导体的电阻大小、横截面积、长度无关，由材料本身特性决定，故D正确，A、B、C错误．故选D．【答案】D【考点】游标卡尺【解析】此题暂无解析【解答】解：当10分度游标卡尺的零刻度线和第10条刻度线都和主尺上某一刻度线对齐时，游标卡尺的读数应看其零刻度线所对齐的主尺上的刻度．如本题中游标卡尺的零刻度线与主尺上30.0mm的刻度线重合，所以被测物体的长度是30.0mm，而不是31.0mm．故D正确．故选D．【答案】B【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．故选B．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．R=ρl是电阻的决定式，电阻的定义式是根据欧姆定律得出的，故A错误；SB．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，与导体的性质和温度有关，与导体的长度无关，故B错误；C．各种材料的电阻率随温度升高而变化的方向不一定相同，金属导体随温度的升高而增大，而半导体随温度的升高却减小，故C错误；D．根据电阻定律可知，如果导线长度很小，而横截面积很大时，电阻率很大，电阻也可能很小，故D正确．故选D．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：最大电阻对应的接法应是横截面积最小而长度最长的，即S1=bc，L1=a，此时R=ρabc；最小的电阻对应最大的横截面积与最短的长度，即S2=ab，L2=c，此时R′=ρcab ，则有ρ=R⋅bca=R′⋅abc，得R′=c2a2R．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有S1S2=12．AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρl abS1ρl bcS2=41，电流之比I1I2=R2R1=14，I2=4I1=4I．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由电阻的决定式R=ρLS 可知，A中电阻R A=ρcab，B中电阻R B=ρbac，C中电阻R C=ρabc ，D中电阻R D=ρabc，故电阻最小的为A．故A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有S1S2=L adL ab=12，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρ⋅L abS1ρ⋅L bcS2=L abL bc⋅S2S1=21⋅21，故R1R2=41．D正确．故选D．【答案】A【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：由U=IR x=ER ⋅RLx=ELx，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A正确．故选A．【答案】A【考点】欧姆定律的应用电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由R=ρlS ，得R=3.18×108Ω，所以I=UR=0.31μA，A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】由电阻定律可得，R=ρLs，对于盐水来讲，体积V=LS保持不变，由此得到电阻的数值．【解答】解：溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，故R=ρLS，使盐水柱长度变为40cm．体积不变，则横截面积变为原来的12，可知电阻变为原来的4倍，即为4R．故选：D．【答案】B【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A、B两端的电势差分别为6V、4V，电流相等．根据欧姆定律得R AR B =32，根据电阻定律得，R=ρlS ，则S=ρlR．则横截面积之比S AS B=13．故B正确，A、C、D错误．故选B．【答案】B【考点】物理量单位推导【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A错误；B项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R=0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．故选B．三、实验题【答案】（1）1.773（1.771∼1.775均正确）（2）A1,E1,如解答图所示【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5mm，小数部分由可动刻度读得为0.273mm，二者相加就是测量值，1.5mm+0.273mm=1.773mm．（2）待测电阻丝的额定电流大约为0.5A，为了减小实验误差，应选量程为0.6A的电流表A1，待测电阻丝的电阻大约为4Ω，额定电流大约为0.5A，故由欧姆定律得额定电压大约为2V，所以电源应选E1．由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法，如图所示．【答案】（1）5.01,5.315（2）①大,②大（3）1280【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）游标卡尺的读数为l=(50+0.1×1)mm=50.1mm=5.01cm，螺旋测微器的读数为d=(5+31.5×0.01)mm=5.315mm．（2）电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接人电路中的阻值为最大，以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大．（3）①步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0=ER+R1+R g+r，其中R表示圆柱体的电阻②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I0=ER2+R1+R g+r，由等量代换可得R=R2=1280Ω．四、解答题【答案】（1）通过铁棒的电流为4×102A．（2）铁棒内的电场强度为2.7×10−2V/m．【考点】欧姆定律的应用电阻定律电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由R=ρlS 和I=UR得I=USρl =8.0×10−2×1.5×10−31.0×10−7×3.0A=4×102A．（2）E=Ud =8×10−23.0V/m=2.7×10−2V/m．【答案】（1）这种液体的电阻为6×106Ω；（2）这种液体的电阻率是6×104Ω⋅m．【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）根据欧姆定律R=UI得液体的电阻R=UI =61×10−6Ω=6×106Ω．（2）根据电阻定律R=ρLS可得ρ=RSL =6×106×1×10−41×10−2Ω⋅m=6×104Ω⋅m．【答案】所需碳棒的长度为3.27m．【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设碳棒的长度为x，则铜棒的电阻为R1=ρ1L−xS =ρ01(1−α1t)L−xS，碳棒的电阻R2=ρ2xS =ρ02(1−α2t)xS，要使得在0∘C附近总电阻不随温度变化，则有R1+R2=定值，则有式中t的系数必须为零，即有x≈3.27m．。
备课优选2017秋高二物理选修3-1：2-6导体的电阻 教案2
师生共同
学出个人观点。
让学生体会控制变量法。
使学生体会实验的过程，培养良好的实验素养。
让学生体会逻辑推理的力量。
通过阅读和探讨了解电阻的表达式和电阻率的相关概念
培养学生整理材料的能力，体会到物理学与现代生活的紧密联系。
课堂小结
2分钟
1、影响导体电阻的因素
2、电阻定律
3、电阻率的概念及特征
4、电阻的分类和应用
布置作业
1分钟
课后练习
课外思考：水的电阻率是多少？如何测量？
板书设计
导体的电阻
1、影响导体电阻的因素。
1、提出问题
2、提出假设
3、逻辑推理探究
4、实验探究
2、电阻定律
1、电阻定律内容
2、电阻率及其单位
三、电阻的分类和应用
教学反思
本节内容从学生已有的知识出发，结合实验探究和问题驱动的方式，展开对决定导体电阻的因素进行探讨。注重学生经历探究的过程，注重对物理科学思维方法的渗透，目的就是培养学生良好的思维品质，深入的理解物理概念和规律。本节主要讲电阻的概念、单位及影响电阻大小的因素。考虑到这个实验有很多物理方法渗透其中，对学生是很有好处的，特别是对以后的滑动变阻器的学习帮助更大，所以我们把该实验变成了学生实验，进一步锻炼了学生的动手能力，也扩大了学生的知识面，更能有效地学好本节知识。我们要充分地相信学生，相信他们能学得好，尽量放手给学生动手实验，也是我们的初衷。
教学设计
基本信息
名称
导体的电阻
执教者
课时
1
所属教材目录
人教版，选修3--1，第二章第六节。
教材分析
本节教材内容以探究决定电阻的因素为载体，提供了实验探究和理论探究两种方案，体现了这两种方案都是重要的科学研究方法，两者的结合，可以让学生体验实验的魅力和逻辑的力量。
最新人教版高中物理选修3-1第二章《导体的电阻》
6 导体的电阻答案：（1）控制变量法 （2）正比 （3）反比 （4）ρl S （5）长度 （6）横截面积 （7）导电 （8）导电 （9）无关 （10）RS l（11）欧姆·米 （12）电阻温度计（13）标准电阻 （14）小 （15）大1．探究导体电阻与其影响因素的定量关系（1）理论探究①研究导体电阻与长度的关系推导：一条长为l 、电阻为R 的导体，我们可以把它看成是由n 段长度同为l 1、电阻同为R 1的导体串联而成的，这n 段导体的材料、横截面积都相同。
总长度l 与每段长度l 1的关系为l /l 1＝n ，由串联电路的性质可知R ＝nR 1，即R /R 1＝n 。
对比两式可知R /R 1＝l /l 1。
得出结论：在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。
②研究导体电阻与它的横截面积的关系推导：有n 条导体，它们的长度、材料和横截面积均相同，横截面积都为S 1、电阻都为R 1，把它们紧紧地束在一起，组成一个横截面积为S 、电阻为R 的新导体，显然S /S 1＝n ，由并联电路的性质可知R ＝R 1/n ，即R 1/R ＝n 。
对比两式可知R /R 1＝S 1/S 。
得出结论：在长度、材料相同的情况下，导体电阻和横截面积成反比。
（2）实验探究【实验目的】探究导体电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系【实验方法】控制变量法①研究电阻和长度的关系时，选用横截面积和材料相同的导体；②研究电阻和横截面积的关系时，选用材料和长度相同的导体；③研究电阻与材料的关系时，选用长度和横截面积相同的导体；按如图所示连接电路，闭合开关，测出金属丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律算出金属丝的电阻，移动滑动变阻器的触头，多测几组数据，求出电阻R 的平均值。
说明：①l 1、l 2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线（镍铬丝）；②l 2、l 3为长度相同、材料相同但横截面积不同的合金导线（镍铬丝）；③l 3、l 4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线（l 3为镍铬丝，l 4为康铜丝）。
最新人教版高中物理选修3-1 2.6导体的电阻学案
第六节导体的电阻(学案)课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，深化对电阻的认识；2．了解电阻率与温度的关系；3．理解电阻率的概念及物理意义．【自主预习】1．电阻定律的表述：导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积S成反比．公式：LRSρ=．对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压_______，只与导体的_______________________有关．2．电阻率ρ的意义：．在数值上等于用该材料制成的1m长、截面积为1m2的导体电阻值．材料的电阻率越小，说明其导电性能越好．电阻率的单位：，符号是Ωm．电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而____________，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】【典例剖析】【例1】两根材料相同的导线，横截面积之比为4∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为( )A．8∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．1∶4【例2】 对于一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I 比值不变D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零【达标检测】1．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A ．把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的31 B ．金属的电阻率随温度的升高而增大C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D ．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量2．将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去nL ，再拉长至L ，则导线电阻变为( ) A ．n R )1n (- B ．n R C ．)1n (nR - D ．nR 3．甲乙两条铜导线质量之比M 甲:M 乙=4:1,长度之比为L 甲:L 乙=1:4，则其电阻之比R 甲：R 乙为（ ） A ．1:1 B ．1:16 C ．64:1 D ．1:644．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A ．9 ΩB ．8 ΩC ．27 ΩD ．3 Ω课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是()A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值增大B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值减小C ．若将b 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值增大D ．若将a 、b 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值不变2．有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是( )A ．灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I 2R ，电灯变亮B ．灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I 2R ，电灯变暗 C ．灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据RU P 2=，电灯变亮 D ．灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据RU P 2=，电灯变暗 3． 两根完全相同的金属裸导线A 和B ，如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍，导线B 对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比R A :R B 为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比q A :q B 为______。
人教版高中物理选修3-1学案：2.6导体的电阻
§2.6电阻定律学习案学习目标：1、理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
重点、难点：电阻定律进行有关的分析和计算。
理解电阻定律和电阻率一、请学生自主学习课本P56至P59。
并完成下列问题。
1、定性研究影响导体电阻的因素移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的有关，同是220V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟有关，电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的有关。
2、定量研究影响导体电阻的因素实验1、在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成，实验2、在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成。
实验结论：同种材料的导体，其电阻R与成正比，与它的成反比；导体的电阻与构成的材料。
3. 电阻定律关系式R= 。
式中ρ是，与导体的有关，是表征的一个重要的物理量。
ρ叫做这种材料的。
ρ越小表明导体的导电性能越好。
4、电阻率的大小与_______有关因素纯净金属的电阻率随温度的升高而，故可制成电阻温度计。
有些合金的电阻率几乎不随温度而的，可制成______________。
课中展示：一、探究决定导体电阻大小的因素有哪些？实验介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.（1）L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线（镍铬丝）（2）L2、L3为长度相同，材料相同但横截面积不同的合金导线（镍铬丝）（3）L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线（L3为镍铬丝，L4为康铜丝）演示实验：按图连接成电路。
1. 研究导体电阻与导体长度的关系结论：电流与导线的长度成，表明导线的电阻与导线的长度成。
2.研究导体电阻与导体横截面积的关系结论：电流与导线的横截面积成，表明导线的电阻与导线的横截面积成。
3.研究导体的电阻与导体材料的关系结论：电流与导体的有关，表明导线的电阻与的性质有关。
实验结论：__________________________________________________________________ 二、例题例题1、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？例题2、两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为______。
物理人教选修3-1学案：课堂探究 第二章第六节导体的电阻 含解析 精品
课堂探究探究一 对电阻定律的正确理解·问题导引·电缆线是现实生活中最常使用的导线，如图所示．请思考：（1）常见的电缆线一般是什么材质做成的？（2）为何制作电缆线时将许多较细的导线缠绕在一起？提示：（1）常见的电缆线一般是铜或者铝制成；（2）许多较细的导线缠绕在一起，增大了横截面积，使电缆的电阻减小，降低功率的损失．·名师精讲·1．公式lR Sρ=中各物理量的意义 （1）ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的导电性能，ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导电性能越好．（2）l 表示沿电流方向导体的长度．（3）S 表示垂直于电流方向导体的横截面积．如图所示，一长方体导体若通过电流I 1，则长度为a ，截面积为bc ；若通过电流I 2，则长度为c ，横截面积为ab.2．l R S ρ=与UR I=的区别特别提醒 （1）公式lR Sρ=适用于粗细均匀的金属导体或横截面积相同且浓度均匀的电解液．（2） l R S ρ=是电阻的决定式，表明R 与ρ、l 及S 有关；UR I=电阻的计算式，不能由此得出R 与U 或者I 有关．【例1】 电路中有一段金属丝长为L ，电阻为R ，要使电阻变为4R ，下列可行的方法是（ ）A ．将金属丝拉长至2LB ．将金属丝两端的电压提高到原来的4倍C ．将金属丝对折后拧成一股D ．将金属丝拉长至4L 解析：由电阻定律l R S ρ=得，当把金属丝拉长至2L 时，其横截面积将变为2S，电阻将变为4R ，选项A 正确，选项D 错误．金属丝电阻不受两端所加电压的影响，取决于金属丝本身的材料及金属丝的温度等，选项B 错误．将金属丝对折后，其长度变为2L，横截面积变为2S ，电阻将变为4R，选项C 错误． 答案：A题后反思 公式lR Sρ=的应用策略 （1）公式lR Sρ=中的l 是沿电流方向的导体长度，S 是导体垂直电流方向的横截面积． （2）一定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用公式l R Sρ=求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定．（3）一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V ＝Sl 可知，l 和S 成反比，这是解决此类电阻变化问题的关键．3．应用实例——滑动变阻器（1）原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻． （2）在电路中的使用方法结构简图如图所示，要使滑动变阻器起限流作用，正确的连接是接A 与D 或C ，B 与C 或D ，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将AB 全部接入电路，另外再选择C 或D 与负载相连，当滑片P 移动时，负载将与AP 间或BP 间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压．【例2】一同学将滑动变阻器与一个6～8 W的小灯泡L（其正常工作时的电阻为50 Ω）及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发亮．按图示接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将（）A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡点拨：滑动变阻器通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电路中的电阻，从而控制电路中的电流．解析：滑片P向右滑动时，接入电路部分电阻减小，电路中电流变大，灯泡将变亮．由小灯泡正常工作时的电功率和电阻可判断它不可能被烧坏．答案：B题后反思分析滑动变阻器在电路中所起的作用，先弄清连接方式，再找出有效部分，根据滑片的移动分析电阻的变化．触类旁通如何测量滑动变阻器的最大阻值？答案：把滑动变阻器电阻丝两端连入电路，用伏安法进行测量．探究二正确理解电阻率·问题导引·我们知道lRSρ=其中ρ为导体的电阻率，那么：（1）不同材料的电阻率相同吗？（2）什么因素影响电阻率的大小？提示：电阻率与导体的材料及温度有关，不同的材料，电阻率不同．·名师精讲·1．物理意义电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，它的单位是欧姆·米，符号是Ω·m.2．大小（1）计算公式：RSl ρ=.（2）各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻．3．电阻率与温度的关系：电阻率往往随温度的变化而变化（1）金属的电阻率随温度升高而增大（可用于制造电阻温度计）；（2）半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小（半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制做热敏电阻）；（3）有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响（可用来制做标准电阻）；（4）当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体．4．电阻与电阻率的区别A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B．由RSlρ=可知，ρ与R、S成正比，与l成反比C．材料的电阻率随温度的升高而增大D．对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大点拨：导体的电阻由ρ、l、S共同决定，而ρ是由导体的材料和温度决定的．解析：导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则A、B、C错．若导体温度升高时，电阻增大，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则D选项正确．答案：D题后反思电阻率与电阻是两个不同的概念，电阻率与材料和温度有关，而导体电阻lR Sρ=既与材料有关，还与l 、S 有关，ρ大，R 不一定大，ρ小，R 不一定小．。
2017-2018学年高二物理人教版选修3-1教学案：第二章 第6节 导体的电阻 Word版含解析
一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
2．掌握螺旋测微器的原理及读数方法。
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
二、实验原理由电阻定律R ＝ρl S 得ρ＝R Sl 。
金属导线的电阻R 用伏安法测量，金属导线的长度l 用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S 可由其直径d 算出，即S ＝π⎝⎛⎭⎫d 22，直径d 可由螺旋测微器测出。
三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S ＝πd 24。
2．电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。
4．U 、I 测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入表格内，断开开关S 。
5．拆去实验线路，整理好实验器材。
五、数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值。
(2)用U -I 图线的斜率求出。
2．计算电阻率将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI 。
六、误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。
3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
七、注意事项1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。
(精品)高二物理学案-2.6《导体的电阻》(人教版选修3-1)带答案
第6节 导体的电阻一. 课前预习1．电阻定律：（1）内容：同种材料的导体的电阻R 跟它的长度L 成 比，跟它的横截面积S 成 比；导体电阻与构成它的 有关。
这就是电阻定律。
（2）公式：2．电阻率ρ：（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。
（2）单位：(3)电阻率与温度的关系金属材料的电阻率会随温度的升高而 ；半导体材料、绝缘体的电阻率会随温度的升高而 ；而如康铜合金材料的电阻率随温度变化极小，常用来制作标准电阻。
1．正、反、材料、R =ρ2．欧·米（Ω·m ）、变大、减小二．课堂练习1． 忽略电阻率随温度变化的影响，一个导体两端的电压由小变大，则导体的电阻 ( B )A.增大B.保持不变C.减小D.无法判断2． 一根导线对折后并联起来，总电阻会减少。
这是因为导体的( AD )A.横截面积增大B.横截面积减小C.长度增加D.长度减小3． 导体的电阻 (D )A.跟导体两端的电压成正比B.与导体中的电流强度成反比C.决定于电路中的电流强度和电压D.决定于导体的材料、长度和横截面积4． 关于电阻大小，下列正确的是 ( B )A.同种材料的导线长度和横截面积越大，电阻越大B.同材料的导线越短、横截面越大，电阻越小C.铜线和铝线，只要横截面积和长度相等，电阻就相等D.铜导线的电阻一定比铝导线的小5． 下列关于电阻率的叙述，正确的是 (ABD )A ．电阻率ρ与导体的长度L 和横截面积S 有关B ．电阻率表征了材料的导电能力强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C ．电阻率大的导体电阻一定大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计6． 一根阻值为R 的均匀电阻丝，长为L ，横截面积为S ，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R ？(C )A ．当L 不变，S 增大一倍时B ．当S 不变，L 增大一倍时C ．L 和S 都缩小为原来的1/2D ．当L 和横截面的半径都增大一倍时7． 一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3Ω，则此电阻丝原来的阻值为 ( C )A ．9ΩB ．8ΩC ．27ΩD ．3Ω三．课后提高8． 一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是 (B )A ．大于121ΩB ．小于121ΩS LC ．等于121ΩD 无法判断9． 在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数为10 V ，电流表的示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远？如图所示.解：设发生短路处距离A 处有x 米，据题意知，A 、B 两地间的距离l =40 km ，电压表的示数U =10 V ，电流表的示数I =40 mA=0.04A ，R 总=800Ω。
2021-2022高中物理人教版选修3-1教案：第二章第6节导体的电阻2Word版含答案
《导体的电阻》三维目标知识与技能1．掌握电阻定律的内容和物理意义，能利用电阻定律进行有关的分析和计算；2．掌握电阻率的概念，知道电阻率和哪些因素相关。
过程与方法用控制变量法，探究导体电阻的决定因素，培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
情感、态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐。
教学重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
教学难点1．利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点；2．什么情况下考虑电阻率随温度的变化，什么情况下忽略这种影响。
教学方法探究、讲授、讨论、练习。
教 具实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒。
［新课导入］已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m −3，现在横截面积为1.0mm 2的铜导线中通过1.2A 的电流，试求导线中自由电子的定向移动速率。
（答案：8.9×10−5m/s ） 在我们刚才计算中，我们用到了电流的微观解释I ＝neSv ，让我们讨论这样几个问题：1．在电压一定的情况下，如果仅将导体的横截面积S 增大，电流会怎样变化？（教师提示：电场强度．．．．（对柱形导体，看成匀强电场E ＝U d）会变化吗？→v 会变化吗？→n 会变化吗？→结论：I 变大。
2．在电压一定的情况下，如果仅将导体的长度L 增大，电流会怎样变化？ （提示：和上面类似）→结论：I 变小。
3．在电压一定的情况下，如果仅将导体的温度升高，电流会怎样变化？（提示：和上面类似，但要提请学生注意电子热运动速率的变化．．．．．．．．──客观上造成阻碍作用加大）→结论：I 变小。
总结：我们刚才讨论的虽然是电流的变化，但根据欧姆定律，它事实上反映另外一个隐含的信息：电阻会随着导体某些因素的改变而改变。
同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。
人教版选修3 1导体的电阻学案含答案
电阻定律学案课前预习学案一、预习目标1、理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算2、了解电阻率与温度的关系二、预习内容1•导体的电阻是导体本身的一种 ________ ，它是由导体 __________ 决定的，导体的电阻跟它的_______________ 有关；跟它的______________ 有关；跟它的有关。
2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成 ________ ，与它的横截面积成____________ ；导体的电阻与 ___________________ 有关。
表达式R= _______________ ，式中p是比例系数，它与导体的材料有关，是表征_______ 的一个重要的物理量。
3.各种材料的电阻率_______ 都随温度的变化而__________ ，金属的电阻率随温度的升高而___________ ，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作__________ 。
三、提出疑惑课内探究学案、学习目标、学习过程1.控制变量法:物理学中，如果想研究一个量与其他几个量的关系时，可以采用保持其他量不变，只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。
2比较卄与—UR _IR=U是电阻的定义式，其电阻并所以R i : R2=4 : 1,故后者电流12=41 i.S二时电阻的决定式，其电S不随电压、电流的变化而变化，只是可由阻的大小由导体的材料、横截面积和该式计算电阻长度共同决定提供了一种测量R的方法：只要测提供了一种测导体p的方法：只出U、I就可求出R。
要测出R、L和S就可以求出p。
例1如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm ，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（）B、2 AC、解析：设将A与B连入电路时，电阻为R i，C与D连入电路时电阻为R2，金属片厚度为h，由电阻定律R」S得—abbc hR2ab h答案选A例2某用电器离 供电电源距离为L ,线路上的电流为I ,若要求线路上的A .等于4.0 Q C .小于2.0 Q 2•答案：C解析：由图像知R = 2Q,若保持长度不变，增大横截面积，则电阻要变小,C 正确.、反思总结电压降不超过 U ，已知输电线的电阻率为 P,该输电线的横截面积最小值是A 、 pL/RB 、2 pLI/UC 、U/ pLID 、2UL/I p解析：输电线的总长为2L ， 据电阻定律得朋口 —,S由题意知工故S 刁仝. U正确答嘉为B例3.如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端在 温度不变的情况下所测得的I — U 图线，试根据图线回答: 若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面 积，则这段导体的电阻B .大于2.0 Q D .等于2.0 Q四、当堂检测1.根据电阻定律，电阻率T 二更对于温度一定的某种金属来说，它的电阻 L率（）2. 电路中有一段金属丝长为L ,电阻为R ,要使电阻变为4R ，下列可行的 方法是（）A. 将金属丝拉长至2 LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的 4倍3. 一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为 d ，电阻为R ,如果把它拉成直径为-的均匀细丝，电阻值将变为（）4RRA . RB . 16RC . 256RD .—16644.滑动变阻器的原理如图所示，贝U 下列说法中正确的是（ ）A.若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片 0P 向右滑动时，变阻器的阻值增B 若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片0P 向右滑动时，变阻器的阻值减A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定C 若将b 、c 两端连在电路中，则当滑片0P 向右滑动时，变阻器的阻值增大D. 若将a 、b 两端连在电路中，则当滑片 0P 向右滑动时，变阻器的阻值不变5. 有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是（6. 两根完全相同的金属裸导线 A 和B,如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍，导线B 对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，贝尼们的电阻之比R A :R B 为 _____ ,相同时间内通过导体横截面的电荷量之比 q A ：q B 为 _________课后练习与提高学习1.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（ ）1A. 把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的 -3B. 金属的电阻率随温度的升高而增大C. 纯金属的电阻率较合金的电阻率小D. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大,B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小,C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变,D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变, 根据 P =I 2R ，电灯变亮 根据 P=I 2R ,电灯变暗根据P =—，电灯变亮R根据 2P=—，电灯变暗2•将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去-，再拉长至L,则导线n电阻变为( )A (n -1)R B.R C. nR D. nRn n (n -1)3•两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l4.一段长为L,电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）A. R/3 B . 3R C . R/ 9 D . R5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4，则其电阻之比R甲：R乙为（）A. 1:1B. 1:16C. 64:1 D . 1:646.白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压逐渐增大到220V，贝U下列说法正确的是（）A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的7.有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻，下列阻值中可以获得的阻值为（）A.4RB.2RC.RD.0.6R8.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料：连接电路的导线用_____ ，电炉的电阻丝用 _____ ，电阻温度计用 ____ ，标准电阻用______9.两导线长度之比为1 : 2，横截面积之比为3 : 4，电阻率之比为5 : 6，则它们的电阻之比为______ 。
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第6节导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R ＝ρl S 是电阻的决定式，公式R ＝U I是电阻的定义式。
一、实验探究：影响导体电阻的因素 1．与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ，由R ＝U I计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究 项目 内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理串联的a 、b 、c 、d 电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律 1．内容同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2．公式R ＝ρl S。
3．符号意义l 表示导体沿电流方向的长度，S 表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。
4．材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。
(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。
1．自主思考——判一判(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。
(×)(2)一根阻值为R 的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R 。
(√) (3)由R ＝U I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。
(×) (4)金属电阻随温度变化的原因是热胀冷缩导致金属电阻的长短和横截面积发生变化，所以金属的电阻随温度变化的幅度不大。
(×)(5)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化。
(√)(6)金属导线对折或拉伸后电阻发生变化的原因不是电阻率的变化，而是导线长度、横截面积的变化。
(√)2．合作探究——议一议(1)由影响导体电阻的因素分析为什么几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻并联总电阻减小？提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
(2)实验室中有一种测电阻的仪器叫欧姆表，用该表可以直接测出“220 V 100 W ”的灯泡不工作时的电阻为几十欧姆，而用R ＝U 2P计算出的电阻为484 Ω，试探究其原因。
提示：用R ＝U 2P计算出的电阻是指灯泡正常工作时电阻，正常工作时，灯丝温度高达几千度，而用欧姆表测得的是常温电阻，这也充分说明导体的电阻率与温度有关。
对电阻定律的理解1．公式R ＝ρl S是导体电阻的决定式，图中所示为一块长方体铁块，若通过电流I 1，则R 1＝ρa bc ；若通过电流I 2，则R 2＝ρc ab。
导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。
2．适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
3．电阻定律是通过大量实验得出的规律。
4．R ＝ρl S 与R ＝U I的比较R ＝ρl SR ＝U I意义电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R 与U 、I 无关作用提供了测定电阻率的一种方法：ρ＝R S l提供了测定电阻的一种方法：伏安法适用范围 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件联系 导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U 和I[典例] 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab ＝2bc 。
当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流为I ；若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为( )A ．4IB ．2I C.12I D.14I [解析] 设沿AB 方向的横截面积为S 1，沿CD 方向的横截面积为S 2，则有S 1S 2＝12，AB 接入电路时电阻为R 1，CD 接入电路时电阻为R 2，则有R 1R 2＝ρl abS 1ρl bc S 2＝41，由欧姆定律得电流之比I 1I 2＝R 2R 1＝14，解得I 2＝4I 1＝4I ，故A 正确。
[答案] A公式R ＝ρlS的应用策略(1)公式R ＝ρl S中的l 是沿电流方向的导体长度，S 是垂直于电流方向的横截面积。
(2)一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系R ＝ρl S求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。
(3)一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V ＝Sl 可知l 和S 成反比，这是解决此类电阻变化问题的关键。
1．一同学将变阻器与一只6 V 、6～8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光。
按如图所示的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏灯泡解析：选B 由题图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。
当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B 选项正确。
2.目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小。
图中R 1和R 2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 2的尺寸远远小于R 1的尺寸。
通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R 1、R 2关系的说法正确的是( )A ．R 1＞R 2B ．R 1＜R 2C ．R 1＝R 2D ．无法确定解析：选C 设正方形导体表面的边长为a ，厚度为d ，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得R ＝ρl S＝ρa ad ＝ρd，可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，选项C 正确。
3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？解析：金属裸导线原来的电阻为R ＝ρlS， 拉长后l ′＝2l ，又因为体积V ＝lS 不变，所以S ′＝S 2，所以R ′＝ρl ′S ′＝4ρlS＝4R ，对折后l ″＝l2，S ″＝2S ， 所以R ″＝ρl ″S ″＝ρl22S ＝R 4， 所以R ′∶R ″＝16∶1。
答案：16∶1电阻与电阻率的比较[典例] 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零[解析] 导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D对。
[答案] D电阻与电阻率的对比电阻R 电阻率ρ描述对象导体材料物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小，R大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差决定因素由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位欧姆(Ω)欧姆·米(Ω·m)联系R＝ρlS，ρ大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，ρ不一定大，导电性能不一定差1．关于金属的电阻率，下列说法正确的是( )A．纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B．纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C．合金的电阻率随温度的升高而减小D．电阻率的大小只随温度的变化而变化，与材料无关解析：选A 由不同种类金属的电阻特点知A对。
纯金属的电阻率随温度的升高而增大，而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B、C错。
电阻率除与温度有关外，还与材料有关，D错。
2．根据电阻定律可得电阻率ρ＝RSL，对于温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率( )A．跟导线的电阻成正比B．跟导线的横截面积成反比C．由所用金属材料本身特性决定D．跟导线的长度成正比解析：选C 导线的电阻率与导线的电阻大小、横截面积、长度无关，由材料本身特性决定，故C正确。
1．白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是( )A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定解析：选B 白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对。
2．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。
由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。
那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：选B 根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时，电阻大的位置发热量大易熔断。
选项B正确。
3．两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，长度之比为2∶1，当加上相同的电压后，通过两导线的电流之比为( )A．12∶1 B．1∶12C．3∶4 D．2∶3解析：选B 两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，体积之比为1∶3，据横截面积S ＝V L ，横截面积之比为1∶6；据电阻定律R ＝ρL S，导体电阻之比为12∶1；加上相同的电压后，据I ＝U R，通过两导线的电流之比为1∶12；故B 正确。
4．如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a ∶b ∶c ＝5∶3∶2。